[发明专利]运动康复系统和方法

说明书

一种运动康复系统向用户提供目标运动的表示，以及与目标运动的偏差的允许范围。显示图像，所述图像示出系统的用户在尝试执行目标运动时的表现。关于系统的用户执行目标移动的能力产生分数，并且该分数响应于超出允许的偏差范围的偏差而实时变差(例如，降低)。

技术领域

本发明涉及一种运动康复系统和方法。

背景技术

脑卒中是世界上死亡的主要原因之一，并且绝大多数脑卒中幸存者遭受许多功能障碍。最常见的是运动功能障碍。

需要长期康复来帮助患者改善运动能力。然而，患有脑卒中后，患者只能在医院的治疗师的指导和帮助下短时间内接受康复治疗。

例如，由于治疗师和康复中心数量有限，患者可能住院一个月左右然后出院回家。为了帮助那些没有得到足够康复治疗的患者达到最大可能的康复水平，已经开发了无人监督的康复系统。在无人监督的康复系统的帮助下，患者可以在医院外实施预定的康复计划。

脑卒中康复系统用于指导和监测脑卒中后的患者进行康复运动练习，并通过跟踪患者的运动来评估训练的表现和质量。为了激励患者和评估患者进展，评分机制对于这种系统是重要的。

用于运动捕捉的有效方法是基于视觉的跟踪系统，其利用视觉标记物和相机。红外摄像头与反光标记物的组合目前用于监测患者在康复锻炼期间的运动。相机连续捕获图像和标记物，例如放置在肩部，肘部和手部。可以在捕获的图像中检测这些标记物，因为反射性标记物材料使它们比身体的其他部分和背景环境更亮。使用图像处理技术，可以跟踪上肢运动。

一种评估训练表现从而得出脑卒中康复训练分数的方法是跟踪患者肢体运动的轨迹并将其与标准轨迹进行比较。例如，对于特定锻炼，手部运动将产生相关联的轨迹，并且还存在假设运动是完美的标准轨迹。通过比较这两个轨迹，可以基于相似性来导出分数。称为动态时间扭曲的方法可以通过拉伸时间和计算两个轨迹上的对应点的距离来处理这种匹配，并且生成从0到100(满分100)的完整轨迹匹配分数。

然而，像86或64这样的匹配分数对患者来说意义不大，因为他们不确切知道这些分数是如何获得的。难以将这种评分与患者的运动联系起来。这对于患者而言是令人失去动力的，因为不清楚他们需要如何改变他们的运动以增加他们的分数并且仅在整个运动完成时才获分数数。

因此，需要一种能够跟踪患者的固定点的位置并以简单但有意义的方式为患者提供关于患者的表现的反馈的康复系统。

发明内容

本发明由权利要求所定义。

根据本发明的一个方面的示例，提供了一种运动康复系统，包括：

图像捕获系统，其用于捕获所述系统的用户的图像；

显示设备；以及

控制器，

其中，所述控制器适于控制所述显示设备以进行如下操作：

输出目标运动的表示；

以图形形式输出与所述目标运动的偏差的允许范围；

输出所述系统的所述用户在尝试执行所述目标运动时的表现的表示；

输出关于所述系统的所述用户执行所述目标运动的能力的分数，

其中，所述控制器适于响应偏差超出偏差的允许范围而实时将所述分数变差；

其中，所述控制器适于在每次分数变差时实现对警报的输出，所述警报指示所述分数的变化。